1.4. Вибір схеми конструкції гібридної силової установки
1.4.1. Схема конструкції.
Як вже було зазначено, силова установка буде побудована на базі схеми з тягово-швидкісним зв’язком, описаної в п. 1.2. Доцільно застосувати більш компактне компонування, коли один з електродвигунів безпосередньо сполучений з коронною шестернею, а вал ротора іншого, з’єднаний з сонячною шестернею, виконаний у вигляді трубки, середині якої проходить вал водила. Дана схема зображена на рис. 1.14.
Рис. 1.14. Схема компонування основних елементів гібридної силової установки (схема гібридної трансмісії)
1.4.2. Вибір режимів роботи.
Режими роботи ДВЗ та двигунів-генераторів 1 і 2 вибираємо відповідно до умов руху автомобіля. Найбільш доцільно застосувати такі режими:
Автомобіль не рухається. Якщо батарея повністю заряджена і автомобіль не рухається, ДВЗ може бути зупинений. Він стартує автоматично, якщо батарея буде потребувати зарядки (рис. 1.15).
Старт з місця. При старті автомобіля з місця тільки двигун-генератор 2 (далі ДГ2) вмикається і надає потужність. ДВЗ не працює і автомобіль рухається на електричній тязі. Вал двигуна-генератора 1 (далі ДГ1) вільно обертається у протилежному напрямі, і електроенергія при цьому не виробляється (рис. 1.16).
Старт двигуна. Коли швидкість автомобіля досягає 20 км/год, ДВЗ стартує. При цьому ДГ1 відіграє роль стартера (рис. 1.17).
Розгін при малій швидкості за участі ДВЗ. У цьому режимі потужність ДВЗ витрачається на обертання ведучих коліс і ДГ1, який працює у режимі генератора. ДГ2 може допомагати ДВЗ, якщо це потрібно, залежно від потужності ДВЗ та умов руху. Енергія, що генерується ДГ1, може бути рівною тій, що витрачається ДГ2 (рис. 1.18).
Рис. 1.15. Режим роботи силової установки, коли автомобіль не рухається
Рис. 1.16. Режим роботи силової установки, коли автомобіль стартує з місця
Рис. 1.17. Режим роботи силової установки у момент старту ДВЗ
Рис. 1.18. Розгін при малій швидкості
Рис. 1.19. Рух з малою швидкістю
Рис. 1.20. Розгін при високій швидкості
Рух з малою швидкістю. Цей режим аналогічний розгону при малій швидкості, як показано на рис. 1.19.
Розгін при високій швидкості. У цьому режимі потужність ДВЗ витрачається на обертання ведучих коліс і ДГ1, який працює у режимі генератора. ДГ2 допомагає ДВЗ і надає додаткову потужність. Енергія, яку витрачає ДГ2, більша за енергію, генеровану ДГ1 (рис. 1.20).
Рух з високою швидкістю. У цьому випадку вал ДГ1 зафіксовано і силова установка працює у чистому режимі тягового зв’язку. Автомобіль приводиться у рух за допомогою ДВЗ і ДГ2, як показано на рис. 1.21.
Рух з максимальною швидкістю. У цьому режимі ДГ1 і ДГ2 отримують енергію від батареї і працюють як двигуни. Вони обидва допомагають ДВЗ (рис. 1.22).
Сповільнення або гальмування. Коли автомобіль сповільнюється, ДВЗ вимикається. ДГ2 стає генератором і, обертаючись за рахунок коліс, генерує енергію для зарядки батареї (рис. 1.23).
Рис. 1.21. Рух з високою швидкістю
Рис. 1.22. Рух з максимальною швидкістю
Рис. 1.23. Сповільнення або гальмування
Рис. 1.24. Задній хід
Задній хід. Коли автомобіль рухається заднім ходом, ДГ2 обертається у протилежному напрямі і працює як двигун. ДВЗ вимкнений, ДГ1 вільно обертається, як показано на рис. 1.24.